Fiche d’exercices de Résonance LC, facteur de qualité et bande passante avec corrigé

Fiche d’exercices de Résonance LC, facteur de qualité et bande passante gratuite et imprimable : 6 exercices, du niveau facile au niveau examen, avec corrigé. Imprimez-la ou enregistrez-la en PDF.

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1.Facile
C = ?L = 2,2 mH

Un circuit LC avec L = 2,2 mH doit résonner à 455 kHz. Trouvez la capacité C en nF.

L = 2,2 mHf0 = 455 kHz
C = nF
2.Facile
f|I|0,70711 kHzf1​f2​BW = 50 Hz

Une courbe de résonance a son pic à 1 kHz, et ses points à mi-puissance sont distants de 50 Hz. Trouvez le facteur de qualité Q.

f0 = 1 kHzBW = 50 Hz
Q =
3.Moyen
tvC​iL​T/4 = ?T/2TL = 220 µHC = 22 nF

Dans un circuit LC idéal avec L = 220 µH et C = 22 nF, le condensateur est complètement chargé à t = 0. Combien de temps faut-il pour que toute l’énergie soit dans la bobine ? Donnez t en µs.

L = 220 µHC = 22 nF
t = µs
4.Moyen
C = 10 µF+−5,4 VL = 22 µHiL​

Un condensateur de 10 µF chargé à 9 V oscille avec une bobine idéale de 22 µH. Trouvez l’énergie WL stockée dans la bobine à l’instant où la tension du condensateur vaut 5,4 V, en µJ.

C = 10 µFV0 = 9 VvC = 5,4 V
WL = µJ
5.Difficile
V22 Ω47 mH100 nF50 mA

Un circuit RLC série (R = 22 Ω, L = 47 mH, C = 100 nF) est excité à la résonance avec une amplitude de courant de 50 mA. Trouvez l’énergie Ecycle dissipée dans R pendant un cycle, en µJ.

R = 22 ΩL = 47 mHC = 100 nFIm = 50 mA
Ecycle = µJ
6.Difficile
C = 10 nFR = 5 ΩL = 1 mH

Un condensateur chargé de 10 nF se décharge dans une bobine de 1 mH de résistance série totale 5 Ω, de sorte que l’oscillation s’éteint lentement. Son amplitude décroît comme e−Rt/(2L). Combien de cycles d’oscillation n s’écoulent avant que l’amplitude soit réduite de moitié ? (Les pertes sont faibles, donc la fréquence est f₀.)

L = 1 mHC = 10 nFR = 5 Ω
n =

Corrigé

  1. 1. C = 0,05562 nF
  2. 2. Q = 20
  3. 3. t = 3,456 µs
  4. 4. WL = 259,2 µJ
  5. 5. Ecycle = 11,85 µJ
  6. 6. n = 13,95

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